Alam ini penuh dengan keragaman, tetapi juga penuh dengan tatanan. Ilmu Pengetahuan Alam menawarkan cara-cara untuk kita agar dapat memahami kejadian-kejadian dialam dan agar kita dapat hidup di dalam alam
ini. Ilmu Pengetahuan Alam adalah penyelidikan yang terorganisir untuk mencari pola atau keteraturan dalam alam.
Ilmu Pengetahuan Alam sebagai produk tidak dapat dipisahkan dari hakikatnya sebagai proses. Produk Ilmu Pengetahuan Alam adalah fakta-fakta, konsep-konsep dan prinsip-prinsip, serta teori-teori. Prosedur yang dipergunakan oleh para ilmuwan untuk mempelajari alam ini adalah prosedur empirik dan analisis.
Dalam prosedur empirik ilmuwan mengumpulkan informasi, mengorganisasikan informasi untuk selanjutnya dianalisis. Proses empirik dalam Ilmu Pengetahuan Alam mencakup observasi (pengamatan), klasifikasi dan pengukuran. Sedangkan dalam prosedur analitik ilmuwan menginterpretasikan penemuan mereka dengan mempergunakan proses-proses seperti hipotesis, eksperimentasi terkontrol, menarik kesimpulan, dan memprediksi. Untuk menjalankan suatu penelitian tentang alam diperlukan pengetahuan terpadu tentang proses dan materi dalam topik yang akan diselidiki.
Ilmu Pengetahuan Alam untuk anak SD dimodifikasi agar anak-anak dapat mempelajarinya. Ide-ide dan konsep-konsep harus disederhanak-anakan agar sesuai dengan kemampuan anak untuk memahaminya.
a. Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)
Menurut Karso dkk (1994:35) mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dapat diartikan suatu kumpulan pengetahuan ilmiah yang disusun secara logis dan sistematis yang dapat dilihat dari segi proses atau
metodologi untuk mendapatkan ilmu pengetahuan tentang alam. Sedang menurut Departemen Pendidikan dan Kebudayaan (1996:7) mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) adalah sebagai pengantar dasar keilmuan, seperti hukum-hukum, sebab-akibat, dan cara-cara pengamatan yang objektif dengan menggunakan alat-alat yang dapat merupakan jangkauan pancaindra manusia. Sedangkan menurut
Dari pendapat di atas dapat disimpulkan bahwa Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) adalah ilmu pengetahuan sebagai dasar tentang alam yang sangat berguna sebagai keterampilan teknologi agar dapat memanfaatkan secara ekonomi atau lebih bermanfaat secara langsung bagi kehidupan kita.
b. Faktor-faktor kesulitan belajar IPA
Adapun faktor-faktor yang dapat mengakibatkan siswa kesulitan belajar Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) antara lain faktor guru, faktor murid, bahan pelajaran dan faktor motivasi.
1) Faktor guru
a) Mengetahui bidang studi yang diajarkan b) Mengetahui perkembangan ilmu pengetahuan
c) Mempunyai keterampilan merakit alat d) Membimbing siswa
e) Menyadari bahwa siswa tidak akan dididik menjadi seorang spesialis fisika dan sebagainya
f) Tidak selalu mengharapkan jawaban yang benar dari siswa g) Terampil dalam bertanya
h) Tidak perlu rendah diri
i) Bertindak sebagai katalisator dan fasilitator
j) Menyadari bahwa semua ilmu dalam IPA dapat dibuktikan k) Menyadari bahwa kemampuan bakat dan minta siswa berbeda-beda
l) Menjadi contoh teladan dan figur panutan 2) Faktor murid dan bahan pelajaran
Seorang guru IPA perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
a) Memperhatikan dan membantu murid b) Menjelaskan tujuan setiap percobaan
c) Percobaan IPA harus merangsang siswa untuk berpikir d) Percobaan yang akan dilakukan bukan merupakan percobaan
yang baru
e) Untuk pelajaran harus dimulai dari yang sederhana ke yang sulit
f) Urutan pelajaran harus dimulai dari yang konkrit ke abstrak
g) Urutan pelajaran harus dimulai dari hal-hal khusus ke umum h) Urutan pelajaran harus dimulai dari hal-hal yang dikenal
murid ke tidak dikenal
i) Urutan pelajaran harus dimulai dari hal-hal yang diketahui murid ke yang belum diketahui
3) Faktor motivasi
Beberapa prinsip yang dapat memberikan motivasi belajar: a) Prinsip kebermaknaan
b) Prinsip atraktif c) Prinsip modeling d) Prinsip pre-rekuisit
e) Prinsip penyebaran jadwal
f) Prinsip evaluasi hasil belajar secara teratur
Adapun sarana penunjang belajar mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) ialah: ruang kelas, laboratorium, peralatan dan bahan, perpustakaan, dan sumber belajar lainnya.
c. Ilmu Pengetahuan Alam Sebagai Produk
Kata “IPA” merupakan singkatan-kata “Ilmu Pengetahuan Alam” Kata-kata “llmu Pengetahuan Alam” merupakan terjemahan dari kata-kata Bahasa lnggris “Natural Science” secara singkat sering disebut “Science”. Natural artinya alamiah, berhubungan dengan alam atau bersangkut paut dengan alam. Science artinya ilmu pengetahuan. Jadi Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) atau science itu secara harfiah dapat disebut sebagai ilmu tentang alam ini. ilmu yang mempelajari peristiwa-peristiwa yang terjadi dialam. Untuk selanjutnya kita akan akan menggunakan kata IPA sehagai suatu istilah (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1996:17).
llmu Pengetahuan Alam sebagai disiplin disebut juga sebagai Produk IPA. Ini merupakan kumpulan hasil kegiatan empirik dan kegiatan analitik
yang dilakukan oleh para ilmuwan selama berabad-abad. Bentuk Ilmu Pengetahuan Alam sebagai produk adalah fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip, dan teori-teori IPA. Jika ditelaah lebih lanjut maka fakta-fakta merupakan hasil dari kegiatan empirik dalam IPA sedangkan konsep-konsep, prinsip-prinsip dan teori-teori duluan IPA merupakan hasil dari kegiatan analitik.
Yang disebut fakta dalam IPA adalah pernyataan-pernyataan tentang benda-benda ada, atau peristiwa yang betul-betul terjadi dan sudah dikonfirmasi secara obyektif. Contoh-contoh fakta : atom hidrogen mempunyai satu elektron, Merkurius adalah planet terdekat dengan matahari, ular termasuk golongan reptilia, air membeku pada suhu 0oC.
Konsep IPA adalah suatu ide yang mempersatukan fakta-fakta IPA. Konsep merupakan penghubung antara Fakta-fakta yang ada hubungannya. Berikut ini adalah contoh-contoh konsep IPA : semua zat tersusun atas partikel-partikel; benda-benda hidup dipengaruhi oleh lingkungan; materi akan berubah tingkat wujudnya bila menyerap atau melepaskan energi.
Prinsip IPA adalah generalisasi tentang hubungan diantara konsep-konsep IPA. Contohnya : udara yang dipanaskan memuai, adalah prinsip yang menghubungkan konsep-komsep udara, panas, pemuaian. Prinsip ini menyatakan jika udara dipanaskan maka akan memuai. Prinsip IPA bersifat analitik sebab merupakan generalisasi induksi yang ditarik oleh beberapa contoh. Menurut para ilmuwan prinsip merupakan deskripsi yang paling tepat tentang obyek atau kejadian. Prinsip dapat berubah bila observasi baru
dilakukan, sebab prinsip bersifat tentatif (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1996:19).
d. Ilmu Pengetahuan Alam Sebagai Proses
Definisi-definisi yang dikemukakan terdahulu merupakan usaha untuk menjelaskan IPA secara singkat apa sebenarnya IPA itu. Penjelasan singkat dengan satu atau dua kalimat tentu tidak lengkap. Sebab IPA tidak hanya merupakan kumpulan pengetahuan atau kumpulan fakta-fakta. IPA tidak hanya merupakan kumpulan-kumpulan pengetahuan tentang benda-benda atau mahluk-mahluk, tetapi IPA .juga merupakan cara kerja, cara berpikir dan cara memecahkan masalah.
Memang pada prakteknya apa yang dikenal sebagai IPA tidak dapat dipisahkan dari metode-metode penelitian. Memahami IPA lebih dari hanya mengetahui fakta-fakta dalam IPA. Memahami IPA berarti .juga memahami proses IPA, yaitu memahami hagaimana mengumpulkan fakta-fakta dan memahami bagaimana menghubungkan fakta-fakta untuk menginterpretasikannya. Para ilmuwan mempergunakan berbagai prosedur empirik dan prosedur analitik dalam usaha mereka untuk memahami alam semesta ini. Prosedur-prosedur tersehut disebut proses ilmiah atau pruses sains. Keterampilan proses IPA atau keterampilan sains disebut juga keterampilan belajar seumur hidup, sebab keterampilan-keterampilan ini dapat juga dipakai untuk kehidupan sehari-hari dan untuk bidang studi yang lain.
Keterampilan proses IPA adalah keterampilan yang dilakukan oieh para ilmuwan, diantaranya adalah : mengamati, mengukur, menarik
kesimpulan, mengendalikan variabel. Merumuskan hipotesa, membuat grafik dan tabet data, membuat definisi operasional, dan melakukan eksperimen.
Pengertian mengamati di dalarn IPA adalah proses mengumpulkan informasi mempergunakan semua alat pengindera atau mempergunakan instrumen untuk membantu alat pengindera.
Mengamati adalah proses empirik didalam IPA. Bahkan dapat dikatakan bahwa Ilmu Pengetahuan Alam dimulai dari pengamatan terhadap alam (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan , 1996:22).
Penarikan kesimpulan (inferensi) adalah kesimpulan setelah melakukan observasi dan berdasarkan pengetahuan yang dimiliki sebelumnya, Jadi inferensi mencakup tiga komponen yaitu: ohservasi yang merupakan pernyataan-pernyataan yang dibuat mempergunakan semua alat pengindera dan alat bantu pengindera, pengetahuan sebelumnya atau pengetahuan yang diorganisasikan secara mental dalam struktur kognitif atau disebut juga skemata. dan kesimpulan (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1996:23).
e. Ilmu Pengetahuan Alam untuk SD
Ilmu Pengetahuan Alam sehagai disiplin ilmu dan penerapannya dalam masyarakat membuat pendidikan IPA menjadi penting. Tetapi pengajaran IPA yang bagaimanakah yang paling tepat untuk anak-anak?. Oleh karena struktur kognitif anak-anak tidak dapat dibandingkan dengan struktur kognitif ilmuwan, padahal mereka perlu diberi kesempatan untuk berlatih keterampilan-keterampilan proses IPA dan keterampilan proses IPA untuk
mereka hendaknya dimodifikasi sesuai dengan tahap perkembangan kognitifnya (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1996:25)
Ilmu Pengetahuan Alam untuk anak-anak merupakan kegiatan: 1. Mengamati apa yang terjadi
2. Mencoba memahami apa yang diamati
3. Mempergunakan pengetahuan baru untuk meramalkan apa yang akan terjadi
4. Menguji ramalan-ramalan dibawah kondisi-kondisi untuk melihat apakah ramalan tersebut benar.
IPA tercakup juga coba-coba dan melakukan kesalahan, gagal dan mencoba lagi. Ilmu Pengetahuan Alam tidak menyediakan semua jawaban untuk masalah yang kita ajukan. Dalam IPA anak-anak dan kita dapatkan. Selain materi IPA harus dimodifikasi, keterampilan-keterampilan proses IPA yang akan dilatihkan juga harus disesuaikan dengan perkembangan anak-anak. Setiap guru harus paham akan alasan, mengapa suatu mata pelajaran yang diajarkan perlu diajarkan disekolahnya. Demikian pula halnya dengan guru IPA, baik guru sebagai guru mata pelajaran, maupun sebagai guru kelas, seperli halnya di SD. Ia harus tahu benar kegunaan-kegunaan apa saja yang dapat diperoleh dari pelajaran IPA.
Keadaan itu telah berubah dalam pendidikan IPA modern, pelajaran IPA modern tidak hanya mengajarkan fakta-fakta seperti jenis-jenis hewan atau tumbuhan, hukum-hukum ini dan itu, tetapi juga mengajarkan metode-metode memecahkan masalah yang baik, menganjurkan sikap yang baik,
melatih kemampuan, mengambil kesimpulan yang dapat dipertanggungjawabkan, melatih bersifat ohjektif dan tidak terburu-buru mengambil kesimpulan, melatih bekerja sama dalam kelompok, melatih menghargai pendapat orang lain. IPA sekarang bukan lagi disebut “pelajaran IPA” melainkan “Pendidikan IPA”. Guru tidak lagi “mengajar IPA”, tetapi “Mendidik anak melalui pelajaran IPA”. IPA ternyata memang banyak mengandung nilai-nilai pendidikan, apabila diajarkan menurut cara yang tepat. Tetapi bila diajarkan menurut cara kurang tepat, maka IPA hanya akan merupakan pelajaran fakta-fakta yang merupakan pengetahuan tentang jenis-jenis hewan dan tumbuhan, hukum-hukum ini dan itu, yang sebagian besar bersifat hafalan (Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, 1996:29).